Составьте меню элементов строительного конструктора создайте архитектурное сооружение рисунок 19
Обновлено: 17.05.2024
Здравствуйте, меня зовут Денис Галушко, я зам. главного архитектора финансовой группы БКС. До этого работал архитектором, тимлидом, программистом. Периодически у себя в компании провожу митапы на тему «как делать архитектурные решения» и, конечно же, согласую тонны архитектуры. Далее идет вступление, которое можно пропустить, но в нем - мудрость!
Зачем мы делаем архитектурное решение
Зачастую разработчики делают АР только для формального согласования уже написанного кода. Если вы поступаете так же, ваш проект "грохнется" рано или поздно. Накопятся ошибки в проектировании, вырастет до небес техдолг, сменится поколение программистов и вот оно, приехали. В первую очередь, АР нужен для вдумчивого проектирования и обсуждения с коллегами. В процессе изготовления АР вся команда договаривается, как решать задачу. Под командой подразумевается не только команда разработки, но и бизнес-заказчик, согласующие из ИБ и Архитектуры, поставщики АПИ из других проектов, получатели и поставщики данных. В итоге, в АР фиксируются договоренности и происходит формальное согласование. В конце процесса в общем хранилище компании остаётся документ, который отвечает на вопросы: что хотели заказчики, как запланировали сделать, почему именно так, какие были варианты.
Опыт показал, что при нынешней текучке кадров, да и просто при современном темпе жизни, через год концов уже не найти. Настоящим спасением может стать база знаний в виде копящихся в Конфлюенсе архитектурных решений.
Почему не надо самореализовываться в формате документа
Еще раз про велосипеды
Архитектурное решение - стандартный документ. Не стоит начинать изготовление АР с попытки придумать свой вариант шаблона. Да, творческим людям, коими являются программисты и аналитики, свойственно изобретать что-то своё уникальное. Именно оно кажется наиболее подходящим здесь и сейчас. С опытом мы учимся меньше изобретать "велосипеды", начинаем больше использовать чужой опыт. Предложенный шаблон АР - это многолетний опыт департамента архитектуры приложений БКС. Шаблон "вылизывали" годами, и он готов к использованию как есть. А комментарии помогут понять, зачем каждый раздел появился в документе и как его заполнить. Постарайтесь заполнить все, что от вас требует шаблон. Во-первых, это поможет вам правильно структурировать своё собственное понимание задачи и задать себе необходимые вопросы. Во-вторых, это облегчит чтение документа, а значит его согласование. Облегчит потому, что тем, кому приходится читать много подобных документов, хочется найти все на своих местах, а не рыться в очередном «творении».
Представьте, что в вашем шкафу с инструментами кто-то каждый день все перекладывает. Жизнь сразу станет насыщенней, да? Так вот, этот шаблон – наш шкаф с инструментами, в котором мы заботливо разложили все по полочкам, и ждем, что так и будет, когда вернемся к нему в следующий раз.
Далее идет шаблон. Точнее, текст инструкции по его заполнению. Сам шаблон оформляется в виде шаблона Confluence. Пояснения в нем намного короче и оформляются в виде "инструкций", которые исчезают в сохраненном документе. Шаблон в виде файла можно найти здесь.
Название архитектурного решения
Название страницы д.б. : "АР Название" или "SAD Название" или "ARCH-XXX Название".
Шапка документа
Следующая таблица помещена внутрь макроса Confluence "Сводная таблица". В дальнейшем она попадает в виде строчки в сводные таблицы всех арх. решений компании. Confluence собирает их по тэгу "ар", которым ОБЯЗАТЕЛЬНО должен быть помечен каждый документ.
Колонна
Возможны значения: Банк, Сеть, Брокер, Капитал, Корп. центр
Проект
Тема
Кросс-проектная активность, длительная активность, Эпик
Статус
ЧЕРНОВИК
Автор
Дата
12.04.2019 - дата внесения последней правки в документ
Задача
Ссылка на задачу или эпик в Джире
ПЛАН - разработка документа запланирована в рамках проектной деятельности;
ТРЕБУЕТ ДОРАБОТКИ - по документу имеются открытые вопросы, требующие доработики документа;
СОГЛАСОВАНИЕ - идет согласование очередной версии документа по СЗ;
СОГЛАСОВАН - версия документа согласована по СЗ;
РЕАЛИЗОВАН - реализован и перенесен в спецификацию релиза;
ЧЕРНОВИК - версия документа, находящаяся в работе;НЕ АКТУАЛЕН - документ потерял актуальность, может быть удален.
История изменений
Правила хорошего тона требуют от нас отмечать значимые версии документа и описывать изменения, произошедшие в них. Так мы облегчаем жизнь читателям, которые понимают, что смотреть в первую очередь. Либо блок удаляем, но пишем комментарии при сохранении страницы и они попадают в выпадающий (блок под таблицей).
Моделируя паркет и мозаику, вы имели дело с плоскими композициями. А можно ли передать объем, используя для этого не специальную программу, работающую с трехмерной графикой, а простой графический редактор? Ответ очевиден: если это можно сделать на бумаге, то можно и на экране.
Очень распространенной объемной конструкцией является форма кирпичика с отношением сторон 4:2:1. Такую форму имеют строительные блоки, элементы мебельных гарнитуров. Можно попробовать себя в дизайне собственного жилья, не занимаясь передвижением мебели, а двигая кирпичики на экране в трехмерном эскизе комнаты (рисунок 1.16).
Как и любая задача конструирования, эта задача распадается на три:
♦ создание меню готовых форм;
♦ конструирование типа «ч/по будет, если. »;
♦ конструирование типа «как сделать, чтобы. ».
Для конструирования из кирпичиков недостаточно нарисовать один из них. В графическом редакторе Paint невозможно свободно вращать фигуры. Поэтому придется составить меню, в котором будут отражены все возможные положения кирпичика. Их всего шесть. На рисунке 1.17 изображено по три положения кирпичика: плашмя, на торце и на ребре.
Если использовать возможности поворотов фрагментов рисунка на 90° и отражения их, то достаточно построить всего три положения.
Построить меню кирпичиков и сохранить в файле с таким же названием.
Защитить его от записи.
ЗАДАЧА 1.14. Конструирование из кирпичиков по общему виду
По общему виду предметов мебели, имеющейся в вашей комнате, построить из кирпичиков их модели (примеры на рисунке 1.18).
ЗАДАЧА 1.15. Моделирование расстановки мебели
Пользуясь созданными моделями мебели, расставить ее в объемном плане комнаты с целью увеличения свободного пространства. При создании комнаты использовать кирпичик, размеры которого пропорциональны 100:50:25 см.
ЗАДАЧА 1.16. Моделирование объемных конструкций из кирпичиков по трем проекциям
Эта и следующая задачи тесно связаны со школьным курсом черчения. Она требует концентрации внимания, пространственного воображения и аккуратности. Предстоит воссоздать вид фигуры по изображениям трех проекций (вида спереди, сверху и слева).
Создать из кирпичиков объемные конструкции, представленные на рисунке 1.19 (а, б, в) тремя проекциями.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
1.17. Построение трех проекций по общему виду объекта.
Создать меню проекций кирпичиков. Меню представлено на рисунке 1.20.
Конструировать из элементов созданного меню три вида объемных конструкций (спереди, сверху и слева), изображенных на рисунке 1.18.
1.18. Моделирование из строительного конструктора.
Если экранный кубик или кирпич заменить более сложным набором строительных блоков наподобие того, что изображен на рисунке 1.21, то можно моделировать архитектурное сооружение.
Продумать технологию создания совместимых деталей строительного конструктора. Создать и сохранить меню. Составить объемные композиции с помощью элементов строительного конструктора.
Презентация на тему: " Архитектурно- строительные чертежи Автор: Обабкова В.Ю. Учитель черчения СОШ 24." — Транскрипт:
1 Архитектурно- строительные чертежи Автор: Обабкова В.Ю. Учитель черчения СОШ 24
2 Содержание: Понятие архитектурно-строительного чертежа. Понятие архитектурно-строительного чертежа. Понятие архитектурно-строительного чертежа. Понятие архитектурно-строительного чертежа. Виды проектной документации: Виды проектной документации: 1. перспектива и фасады перспектива и фасады перспектива и фасады 2. план план 3. разрез разрез Генеральный план Генеральный план Генеральный план Генеральный план Конструктивные части здания Конструктивные части здания Конструктивные части здания Конструктивные части здания Графическое обозначение материалов Графическое обозначение материалов Графическое обозначение материалов Графическое обозначение материалов Условные обозначения Условные обозначения Условные обозначения Условные обозначения Алгоритм чтения строительного чертежа Алгоритм чтения строительного чертежа Алгоритм чтения строительного чертежа Алгоритм чтения строительного чертежа Проекты зданий Проекты зданий Проекты зданий Проекты зданий
3 Архитектурно – строительные чертежи Строительные чертежи подразделяются на следующие: архитектурно-строительные; архитектурно-строительные; инженерно-строительные; инженерно-строительные; топографические топографические Содержание
4 Перспектива и фасады дают представление о внешнем виде здания, о расположении и форме окон, дверей, колонн и других архитектурных и конструктивных элементов Перспектива и фасады дают представление о внешнем виде здания, о расположении и форме окон, дверей, колонн и других архитектурных и конструктивных элементов Перспектива и фасады
5 План План – это разрез здания условной горизонтальной плоскостью, проходящей на уровне оконных проемов и дверных проемов План – это разрез здания условной горизонтальной плоскостью, проходящей на уровне оконных проемов и дверных проемов Содержание
6 Разрез Для выявления внутреннего вида здания и расположения архитектурных элементов интерьера, выполняются простые и сложные вертикальные разрезы. Для выявления внутреннего вида здания и расположения архитектурных элементов интерьера, выполняются простые и сложные вертикальные разрезы.
7 Генеральный план – это чертёж, раскрывающий форму и границы застраиваемого участка, постройки и сооружения, зелёные насаждения и водоёмы, дороги и прочее. Генеральный план – это чертёж, раскрывающий форму и границы застраиваемого участка, постройки и сооружения, зелёные насаждения и водоёмы, дороги и прочее. Содержание
8 Конструктивные части здания Любое здание должно иметь чётко выраженные конструктивные части: фундамент; фундамент; стены; стены; перекрытия; перекрытия; лестницы; лестницы; крыша крыша Содержание
9 Графическое обозначение материалов в сечениях Содержание
10 Условные обозначения санитарно- технических устройств(ГОСТ ) Содержание
11 Условные обозначения проемов, окон и дверей на планах зданий
12 Условные графические обозначения пандусов и лестниц
13 Алгоритм чтения архитектурно- строительных чертежей. Наименование и назначение здания. Наименование и назначение здания. Какими изображениями представлен чертеж. Какими изображениями представлен чертеж. Анализ формы здания, количества этажей и характера крыши. Анализ формы здания, количества этажей и характера крыши. Габаритные размеры здания, Габаритные размеры здания, Отделка поверхностей здания (стен), материал для покрытия крыши. Отделка поверхностей здания (стен), материал для покрытия крыши. Количество оконных проемов, их характеристика, размеры (по фасаду, плану. разрезу). Количество оконных проемов, их характеристика, размеры (по фасаду, плану. разрезу). Характеристика входа в здание, его конструктивные особенности. Характеристика входа в здание, его конструктивные особенности. Несущие стены здания, их маркировка. Несущие стены здания, их маркировка. Количество помещений в здании, их назначение, взаимное расположение, площадь и оборудование – сантехника, мебель (по плану, экспликации). Количество помещений в здании, их назначение, взаимное расположение, площадь и оборудование – сантехника, мебель (по плану, экспликации). Высота помещений – комнат, чердака, подвала (разрез). Высота помещений – комнат, чердака, подвала (разрез). Количество и характер дверных проемов во внутренних стенах здания, в какую сторону открываются двери, их размеры (по плану и разрезу ). Количество и характер дверных проемов во внутренних стенах здания, в какую сторону открываются двери, их размеры (по плану и разрезу ). Содержание
1.2 История архитектурного макетирования………………………………………….
1.3 Виды макетов и их классификация……………………………….
1.4 Глоссарий - список основных архитектурных терминов………………………….
1.5 Парк архитектурных макетов……………………………………………………….
2. Создание архитектурного макета…………………………………………………….
Актуальность: эта тема очень важна на сегодняшний день из-за постоянной потребности общества в строительстве. Лично для меня актуальность этой темы в том, что я планирую связать с архитектурой своё будущее.
Цель: создать архитектурный макет на основе полученных знаний.
Собрать материал по теме
Изучить и обобщить информацию
Сделать архитектурный макет
Методы исследования:
- поисковый
Тип проекта: творческий
Продукт: макет здания
1.Что такое архитектурный макет
В статье Википедии [2] сказано, что архитектурный макет ( фр. maquette, от итал. macchietta -набросок) объёмно-пространственное изображение проектируемого или существующего сооружения , архитектурного ансамбля , города .
Архитектурный макет либо достаточно точно воспроизводит оригинал в деталях, в таком случае его называют также моделью , либо с некоторой степенью приближения. Макеты создаются, чтобы проверить архитектурную композицию, согласованность частей сооружений, наглядно ознакомиться с увязкой рельефа местности и основных объемов.
Чтобы оценить эти качества при дизайне интерьера используются интерьерные макеты . Макеты помогают архитекторам, девелоперам и застройщикам быстро и наглядно ознакомить потенциальных заказчиков и клиентов с существующими липерспективным архитектурным проектом.
Архитектурные макеты бывают выполнены в разных масштабах (1:1000, 1:500, 1:250, 1:200, 1:100, 1:50, 1:25, 1:20).
Для создания используются самые разнообразные материалы. Наиболее распространены гипс , дерево , картон , пластик , пенокартон , папье-маше .
По типу различают концептуальные, градостроительные, планировочные, ситуационные, ландшафтные, панорамные, интерьерные макеты .
По степени механизации и электрооснащённости выделяют макеты без подсветки, с внутренней подсветкой, с наружной подсветкой, с динамической подсветкой, с комбинированной подсветкой, без движущихся элементов, с движущимися элементами.
1.2 История архитектурного макетирования
Если верить источнику[4], с древних времён миниатюрный образ использовался для проверки архитектурных и конструктивных решений, поиска совершенного облика и безупречной структуры задуманного сооружения. В то же время, одной из ключевых функций макета была, демонстрация будущего объекта, подтверждение этого дошли до нас из разных времён и мест. Вполне логично предположить, что история изготовления архитектурных макетов началась практически одновременно с возникновением монументального строительства – тогда, когда впервые потребовалось объёмно-пространственное изображение проектируемого здания. Ещё в гробницах древнего Египта находили миниатюры домов и храмов, которые, правда, имели скорее ритуальное значение. А вот в античной Греции макеты из воска и дерева служили уже непосредственно для визуализации архитектурного проекта. Можно с уверенностью сказать, что многие грандиозные замыслы человека, будь то постройка корабля, собора, замка или крепости, редко обходились без соответствующих макетов. Изображение макетов зданий, моделей судов, карет и других объектов часто фигурируют и в шедеврах живописи. На многих портретах и памятниках прошлых веков можно увидеть следующую сцену – в руках у исторически значимой фигуры макет города. Это своего рода символ покровительства городу какого-либо святого или другого известного человека. Например, в Киеве у Золотых ворот установлен памятник Ярославу Мудрому, держащего в своих руках макет Киева, а венецианский живописец Карло Кривели даже написал картину «Макет Камерино в руках покровителя города – святого Венециано».
В России во времена Екатерины существовали придворные ювелирные мастерские, которые изготавливали потрясающие вещи – макеты каретных экипажей, кораблей и дворцов. Петр I, кстати, был отличным макетчиком и очень ценил это искусство. В Санкт-Петербурге в музее военно-морского флота стоит отменно сделанная им модель линейного корабля (а это, заметим, самый сложный вид моделирования). Миниатюры зданий, кораблей и карет вызывали восторг у царственных особ. Они изготавливались придворными ювелирными мастерскими и всегда были достойным, оригинальным и желанным подарком. «Коронационное» пасхальное яйцо Фаберже Николай II подарил Александре Фёдоровне через год после коронации. Внутри него была маленькая карета – точная копия той, на которой императрица ехала на церемонию.
Если говорить о рождении некоторых видов макетирования, то нельзя не упомянуть французских коммивояжеров, которые для иллюстрации выпускаемых автомобилей и сельхозтехники носили с собой маленькие, искусно сделанные модели, довольно скоро ставшие предметом коллекционирования и давшие толчок для развития целой индустрии масштабных моделей. Или, к примеру, кукольные домики, весьма популярные в своё время в Германии и во Франции, порой изготавливались известными мастерами, и в них было всё, включая миниатюрную мебель, картины и роспись на стенах. Разумеется, такое произведение искусства, дожившее до наших дней, является предметом вожделения любого коллекционера, но с другой стороны – это ещё одна страница в истории индустрии архитектурных макетов.
Все-таки, есть какая-то необъяснимая волшебная притягательность и очарование в хорошо и детально проработанном макете парусника, здания, автомобиля. Маленькая копия сложного объекта вызывает восторг в душе человека и является очень эффективным инструментом привлечения внимания к оригиналу.
Все макеты, можно подразделить на архитектурные и технические. Понятно, что для изготовления и тех и других, макетчику нужны определенные знания и навыки. В первом случае это элементарные знания в области архитектуры, во втором случае нужны, хотя бы элементарные знания техники, механизмов.
Как следует из этой статьи [3], макеты условно можно подразделить на виды и типы. В зависимости от масштабов и назначения макеты могут быть:
Это макеты гражданских общественных и частных зданий. Это могут быть макеты отдельных домов, коттеджей, а так же микрорайонов, кварталов. Как правило, они выполняются с подробным наполнением (дорожная разметка, МАФы, озеленение, стоянки автомобилей и т. д.)
Макеты планировочные. Дающие общее представление о планировке большого участка местности, части города, территории крупного завода. Такие макеты дают общее представление о расположении крупных значимых объектов на определенной территории.
Макеты, показывающие инфраструктуру промышленных предприятий, заводов, комбинатов, фабрик. Они могут отображать как комплекс сооружений, так и отдельную часть, например отдельного участка, цеха и т. д.
Такие макеты должны отображать саму идею, концепцию заполнения пространства, участка местности, в едином стиле, замысле. Деталировка на таких макетах отходит на второй план, главное выразить идею. Так же эти макеты должны отображать, как новое наполнение пространства архитектурными элементами будет гармонизировать с окружающей средой, с уже имеющимися строениями и объектами. Задача такого макета красиво подать и раскрыть замысел.
Это макеты машин, механизмов, любой техники. На таких макетах показывается не только внешний вид механизма, но зачастую принцип действия, взаимодействия нескольких частей. Бывают технические макеты стендовые. Это полная внешняя, масштабная копия какого-либо вида техники, механизма. Тщательно и скрупулезно сделанные технические макеты-копии часто становятся подарочными макетами.
Как правило, это макеты, предназначенные в подарок какому-либо лицу, или же организации. Они отображают памятное событие, выраженное в конкретном объекте или в абстрактной, но легко узнаваемой конструкции. Чаще всего это макет техники (самолет, танк и т. д.) к которой имеет отношение поздравляемый. Хотя это может быть и архитектурное изображение, копия памятника, здания и т.д. Подарочные макеты характерны еще и тем, что имеют, как правило, защитный футляр, красиво выполненную подставку с табличкой (на ней обычно пишут название изделия, его характеристики, поздравление и т. д.)
Макет более точно отображает архитектурные решения, цветовой и световой подход. Такой макет должен наглядно показывать потенциальному клиенту или заказчику, как будет выглядеть строение, в котором он будут жить или работать. Куда выходят окна, где стоянка для автомобилей, как будет озеленен двор или придомовая территория. Особенно эффектно такие макеты выглядят с масштабной подсветкой (фонарные столбы, декоративное освещение на газонах, освещение входных дверей, рекламные щиты и стенды). На таких макетах, для наглядности расставляют копии автомобилей, фигурки людей .
Перечисленные здесь виды и типы макетов весьма условны, поскольку каждый макет, как правило, совмещает несколько вышеуказанных признаков. К тому же список видов макетов можно продолжить. Есть еще макеты: Учебные, Проектные, Проверочные, Демонстрационные (выставочные), Макеты-схемы, Планировочные, Интерьерные, Натурные, Макеты-пособия, Театральные, Ландшафтные
По названию можно вполне понять для чего тот или иной вид макеты предназначается.
Еще макеты бывают статичные, стендовые, динамичные, с подсветкой и без. Подсветка может быть внутренняя (встроенная), бывает внешняя. Макеты могут содержать в себе движущиеся части, которые особо важны для передачи смысла всего объекта в целом, или для оживления и придания особой реалистичности.
1.4 Глоссарий - список основных архитектурных терминов
Эта информация, предоставленная в статье [1], будет очень полезна при создании макетов, она поможет лучше ориентироваться в источниках и понимать их термины.
Антаблемент – верхняя горизонтальная часть сооружения, обычно лежащая на колоннах. Антаблемент разделятся на несущую часть — архитрав, — на опирающийся на него фриз и венчающую часть — карниз.
Аттик – стенка, возведенная над венчающим архитектурное сооружение карнизом.
Балюстрада – невысокое ограждение лестниц, террас и балконов, состоящее из ряда фигурных столбиков (балясин), соединенных сверху перилами.
Балясины – невысокие фигурные столбики (иногда с резным декором), поддерживающие перила ограждений балконов и лестниц.
Бельведер – надстройка над зданием, обычно круглая в плане.
Волюта – архитектурная деталь в форме спиралевидного завитка с кружком («глазком») в центре, характерная для стиля барокко.
Галерея (гульбище) – длинное крытое светлое помещение, примыкающее к стене здания. Одну из стен галереи заменяют колонны, столбы или балюстрада, примыкающие к стене здания.
Гирлянда – орнаментальный мотив из волнообразно свисающих листьев, цветов, лент и т. п., характерный для барокко.
Гребень – фигурные завитки, украшающие верх стены.
Закомара – полукруглое завершение участка стены, закрывающее прилегающий к ней внутренний свод.
Капитель – верхняя часть колонны или пилястры различной формы.
Контрфорс – каменный или бетонный вертикальный выступ (ребро), усиливающий наружную стену.
Наборная колонка – декоративный столбик, составленный из мелких резных элементов.
Пилястра – плоский вертикальный выступ на поверхности стены.
Поребрик – вид кирпичной кладки, при которой один ряд кирпичей укладывается под углом к наружной поверхности стены. Портал – архитектурно оформленный вход в здание.
Портик – характерный элемент зданий, построенных в стиле классицизма: ряд колонн, помещенный перед фасадом здания.
Ротонда – круглое в разрезе сооружение, обычно увенчанное куполом. Ротонда часто завершает центральную часть здания в стиле классицизма. Ширинка – декоративное украшение в виде прямоугольного углубления, иногда украшенное лепниной.
Эркер – выступающая за плоскость фасада часть помещения.
1.5 Парк архитектурных макетов
Летом 2017 года, я была в Калининграде и посетила замечательный парк, где собраны миниатюрные копии архитектурных памятников России. Меня очень впечатлили представленные объекты. Абсолютная схожесть с оригиналами, точность исполнения и эстетика архитектуры в целом.
Как сказано на официальном сайте этого проекта[5]:Построен в рамках проекта «История в архитектуре»
Устроители планировали создать 30 точных копий великих архитектурных творений, находящихся в самых разных городах России, масштабом 1 к 25.
К моменту открытия в паке стояли миниатюры исторических зданий:
Николаевские Триумфальные ворота (Владивосток)
Стела воинской славы (Петропавловск-Камчатский)
Московские Триумфальные ворота (Иркутск)
Сейчас появились новые объекты. Там, где будут добавлены миниатюры, стоят памятки.
Парк миниатюр пользуется успехом у местных жителей и туристов, поэтому устроители подумывают над тем, чтобы в будущем расширить экспозицию и добавить шедевры европейской архитектуры. Но это пока планы.
Я же получила огромное удовольствие, рассматривая прекрасные здания нашей родины. Ведь увидеть их иногда сложнее, чем шедевры европейской архитектуры. Велика страна наша, да и добраться к этим ценным зданиям подчас намного сложнее. Прекрасный проект, где в одном месте можно увидеть всю красоту и разнообразие русских архитектурных памятников.
Тем, кто едет в Калининград рекомендую побывать и в Южном парке и в Парке архитектурных миниатюр.
2. Создание архитектурного макета
Мною были выполнены все поставленные цели и задачи: собрана и обобщена информация, углубление в выбранную тему и изучение профессиональных терминов. Также на основе полученных знаний я создала архитектурный макет здания, что поможет мне в дальнейшем с выбором профессии. Мне также удалось применить на практике все методы исследования, заявленные в работы.
Рассказываем о распространенных шаблонах в архитектуре ПО.
Архитектурный шаблон — это обобщенное часто используемое решение распространенной задачи в архитектуре ПО в заданном контексте.
Шаблон — это решение задачи в определенном контексте.
Часто разработчики не до конца понимают разницу между архитектурными шаблонами, а иногда вообще мало что о них знают.
Что ж, давайте разбираться!
Каналы и фильтры
Модель — представление — контроллер
Управляемая событиями архитектура
Архитектура на основе микросервисов
Многоуровневая архитектура
Самый распространенный архитектурный шаблон — многоуровневая архитектура (или «n-уровневая»). Она хороша известна большинству архитекторов, проектировщиков и разработчиков. Ограничений по количеству и типу уровней никаких нет, однако в большинстве случаев такая архитектура состоит из четырех уровней: представление данных, бизнес-логика, хранение данных и база данных.
Популярный пример n-уровневой архитектуры
Контекст
В любых сложных системах необходимо обеспечивать независимую разработку и развитие отдельных частей. Потому разработчикам необходимо понятное и хорошо задокументированное разделение задач, чтобы модули системы можно было разрабатывать и поддерживать независимым образом.
Задача
Программное обеспечение необходимо разделить так, чтобы модули можно было разрабатывать и развивать отдельно — с минимальным взаимодействием между частями, обеспечивая переносимость, модифицируемость и повторное использование.
Решение
Чтобы добиться такого разделения, при использовании многоуровневого шаблона программное обеспечение разделяется на сущности, называемые уровнями. Каждый уровень — группа модулей, предоставляющих взаимосвязанный набор сервисов. Их применение должно быть однонаправленным. Уровни полностью разделяют ПО, причем каждая часть доступна через публичный интерфейс.
Первая идея заключается в том, что у каждого из уровней есть определенные роль и ответственность. Например, уровень представления данных отвечает за обработку всего пользовательского интерфейса. Такое разделение задач в многоуровневой архитектуре упрощает формирование эффективных ролей и ответственности.
Вторая идея состоит в том, что шаблон многоуровневой архитектуры представляет собой техническое разделение — в отличие от разделения по доменам: то есть, это группы компонентов, а не домены.
И, наконец, третья идея: каждый уровень помечается как закрытый или открытый. Запрос, перемещаясь с уровня на уровень и минуя закрытый уровень, должен обязательно пройти через него — пропустить закрытый уровень нельзя.
Недостатки
Наличие уровней снижает производительность. Этот шаблон не подходит для высокопроизводительных приложений: проходить несколько уровней архитектуры для выполнения бизнес-запроса — это неэффективно.
Кроме того, добавление уровней увеличивает полную стоимость и усложняет систему.
Применение
Использовать этот подход следует для небольших, простых приложений и веб-сайтов. Также этот шаблон хорошо подходит, если бюджет и время ограничены.
Многоярусный шаблон
Контекст
При распределенном развертывании часто необходимо разделить инфраструктуру системы на отдельные подмножества.
Задача
Как разделить систему на ряд независимых в вычислительном отношении исполнительных структур — групп программного и аппаратного обеспечения, объединенных каким-нибудь средством связи?
Решение
Исполнительные структуры многих систем организованы как набор логических групп компонентов. Каждая группа называется ярусом.
Недостатки
Значительные полная стоимость и сложность.
Применение
Используется в распределенных системах.
Каналы и фильтры
Один из часто используемых шаблонов в архитектуре ПО — шаблон каналов и фильтров.
Подход «каналы и фильтры»
Контекст
Часто в системах необходимо преобразовывать потоки дискретных элементов данных от ввода к выводу. На практике многие типы преобразований повторяются неоднократно, поэтому желательно сделать из них независимые, повторно используемые компоненты.
Задача
Такие системы необходимо разделять на повторно используемые слабо связанные компоненты с простыми обобщенными механизмами взаимодействия — таким образом их можно будет удобно сочетать друг с другом. Слабо связанные компоненты с обобщенным взаимодействием легко использовать повторно. А поскольку они независимы, их выполнение можно запускать параллельно.
Решение
В этой архитектуре фильтры связаны между собой коммуникационными каналами. Первая идея заключается в том, что каждый из каналов по соображениям производительности имеет тип «точка — точка» и является однонаправленным: принимает входные данные от одного источника и направляет выходные данные в приемник.
В таком подходе выделяют фильтры четырех видов:
генератор (источник) — отправная точка процесса;
преобразователь (сопоставление) — выполняет преобразование некоторых или всех данных;
испытатель (редуцирование) — проверяет один или несколько критериев;
потребитель (приемник) — конечная точка.
Недостатки
Не лучший выбор для интерактивных систем, поскольку такая архитектура ориентирована на преобразование данных.
Чрезмерное использование синтаксического анализа и синтеза снижает производительность и усложняет написание самих фильтров.
Применение
Архитектура каналов и фильтров применяется в самых разных приложениях, особенно при решении задач, обеспечивающих простую одностороннюю обработку — например, инструменты EDI (электронный обмен данными), ETL (извлечение, преобразование и загрузка).
Пример — компиляторы: последовательно расположенные фильтры выполняют лексический, синтаксический, семантический анализ и создание кода.
Клиент — сервер
Контекст
Есть общие ресурсы и сервисы, к которым нужно обеспечить доступ большого количества распределенных клиентов, и при этом необходимо контролировать доступ или качество обслуживания.
Задача
Управляя набором общих ресурсов и сервисов, можно обеспечить модифицируемость и повторное использование, для чего общие сервисы выносятся отдельно, чтобы их можно было изменять в одном месте или в небольшом количестве мест. Требуется улучшить масштабируемость и доступность к использованию за счет централизованного управления этими ресурсами и сервисами при одновременном распределении самих ресурсов между несколькими физическими серверами.
Решение
В подходе «клиент — сервер» компоненты и соединительные элементы обладают определенным поведением.
Компоненты, называемые «клиентами», отправляют запросы компоненту, называемому «сервер», и ждут ответа.
Компонент «сервер» получает запрос от клиента и отправляет ему ответ.
Недостатки
Сервер может быть узким местом в отношении производительности, а также единой точкой отказа.
Изменять принятое решение о размещении функциональных возможностей (на клиенте или на сервере) после создания системы — это обычно сложно и дорого.
Применение
Подход «клиент — сервер» можно применять в моделировании части системы, имеющей много компонентов, отправляющих запросы (это «клиенты») другому компоненту (это «сервер»), который обеспечивает работу сервисов, — например, онлайн-приложения (электронная почта, обмен документами и банковское дело).
Модель — представление — контроллер
Контекст
Обычно в интерактивном приложении чаще других изменяется пользовательский интерфейс. Пользователям нужно видеть данные в различном представлении — например, как линейчатую или круговую диаграмму, — и оба представления должны отражать текущее состояние данных.
Задача
Как можно отделить функциональность пользовательского интерфейса от функциональности приложения и при этом обеспечить быстрый отклик на действия пользователя и изменения в базовых данных приложения?
Как создавать, поддерживать и координировать несколько представлений пользовательского интерфейса при изменении базовых данных приложения?
Решение
Шаблон «модель — представление — контроллер» (MVC) разделяет функциональность приложения на компоненты трех видов:
Модель — содержит данные приложения.
Представление — отображает некоторую часть базовых данных и взаимодействует с пользователем.
Контроллер — действует в качестве посредника между моделью и представлением и управляет уведомлениями об изменении состояния.
Недостатки
Для простых пользовательских интерфейсов такая сложность может быть чрезмерной.
Абстракции «модель», «представление» и «контроллер» могут не очень хорошо подходить в случае некоторых наборов инструментов для разработки пользовательского интерфейса.
Применение
Архитектурный шаблон MVC обычно используется в мобильных и веб-приложениях при разработке пользовательских интерфейсов.
Управляемая событиями архитектура
Контекст
Необходимо предоставить вычислительные и информационные ресурсы для обработки независимых асинхронных входящих событий, формируемых приложением, с возможностью масштабирования по мере потребности.
Задача
Решение
Развернуть независимые процессы или обработчики для работы с событиями. Поступающие события ставятся в очередь. Планировщик извлекает события из очереди и передает их в соответствующий обработчик событий согласно политике планирования.
Недостатки
Возможные проблемные области — производительность и восстановление после ошибок.
Применение
Использующее такой подход приложение для электронной коммерции будет работать следующим образом:
Сервис «Заказы» создает Заказ в состоянии ожидания и публикует событие «Создан Заказ» OrderCreated .
Сервис «Покупатели» получает событие и пытается зарезервировать кредит для Заказа. Затем он публикует событие «Кредит Зарезервирован» CreditReserved или «Превышен Лимит Кредита» CreditLimitExceeded .
Сервис «Заказы» получает это событие от сервиса «Покупатели» и меняет состояние заказа на «Утвержден» или «Отменен».
Архитектура на основе микросервисов
Контекст
Задача
При необходимости оптимального использования распределенных ресурсов (например, в облачных средах) монолитные приложения могут оказаться слишком большими и сложными для эффективной поддержки и развертывания.
Решение
Создание приложений в виде наборов сервисов: каждый сервис развертывается и масштабируется независимо и имеет собственную «границу», обслуживаемую посредством API. Различные сервисы могут писаться на разных языках программирования, управлять собственными базами данных и разрабатываться разными командами.
Недостатки
Системы должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать сбои в работе сервисов, а это требует более тщательного мониторинга систем. Дополнительные расходы ресурсов на организацию работы сервисов и взаимодействия событий.
Кроме того, потребуется больше памяти.
Применение
Архитектура микросервисов применима во многих случаях, особенно когда используется большой конвейер данных. Например, микросервисная архитектура — отличный выбор для системы отчетности о продажах в розничных магазинах компании. Каждый шаг в процессе подготовки данных будет обрабатываться микросервисом: сбор, очистка, нормализация, обогащение, агрегирование данных, отчетность и т. д.
Читайте также: